Генетические типы пиро- и вулканокластических отложений, связь с типами извержений и режимом седиментации.

Наиболее распространенным типом вулканической активности является эксплозивная деятельность вулканов, в результате которой на поверхность земли поступает пирокластический материал. Доля пирокластических продуктов при извержениях вулканов различна. Например, при извержениях гавайского типа она мала, при плинианских - преобладает, а порой является единственным продуктом извержения. Структурно-текстурные особенности пирокластических отложений определяются свойствами исходной магмы, ее газонасыщенностью, вязкостью и т.д., а также динамикой эксплозивной активности вулкана.

Пирокластический материал – общее название обломочных отложений, образующихся при извержении вулканов. По предложению Влодавца (1954) так следует называть только тот кластический материал, который образуется путем раздробления или разламывания на обломки различной величины свежей лавы, находящейся еще в раскаленном или горячем состоянии (бомбы, лапилли, вулканический песок, пыль, шлаки, пемза и др.).

Определения вулканокластического материала не нашёл, но интуитивно понятно, что это обломочный материал, образовавшийся в результате разрушения вулканической постройки или уже отложившегося вулканического материала после процесса извержения.

В целом, в настоящее время пирокластические образования среднего - кислого составов разделяются на следующие генетические типы: отложения 1 - тефры или пирокластики, выпавшей из эруптивных облаков, 2 - пирокластических потоков (пирокластические потоки представляют собой смесь разноразмерного пирокластического материала и газа, имеющую в основном ламинарное течение; причем количество обломков в смеси значительно превышает газовую составляющую), 3 - пирокластических волн (пирокластические волны представляют собой высокогазонасыщенные турбулентные потоки с низким содержанием обломочного материала), 4 - пепловых облаков пирокластических потоков или коигнимбритовых облаков (что это такое, я и сам не знаю).

Туффит – обломочная вулканогенно-осадочная порода. От 50 до 90% объема породы составляет пирокластический материал. Разновидности выделяются по составу осадочных и пирокластических компонентов (например, алевритовый, пепловый и т.д.).

Далее весь материал – чисто по лекциям!

В целом образование вулканокластических пород возможно: на континенте, при пеплопадах на больших расстояниях от источников и в морских обстановках.

Типы и происхождение вулканокластических отложений:

1. отложение, выпадение из пепловых туч – отложения пеплопадов

2. потоковые отл-я – из пирокластических потоков

3. отл-я базисной (пирокласт.) волны

4. иловые и обломочные потоки – лахары

5. гиалокластовые, эдафогенные отложения

Связь с типами извержений и режимом седиментации:

1) гранулометрическая дифференциация материала – от более крупных в основании слойков к более мелких в верхах;

2) пелейский тип вулканизма – в результате эруптивной части, мощность таких потоков до 30 м (до 100), скорость до 160 км/ч, температура 550-950⁰С. Показатели – ингимбриты. Есть гранулометрическая дифференциация. Блоковые потоки, шлаковые и пепловые потоки.

3) Мааровый тип вулканизма – высокие скорости, низкие температуры, турбидитные потоки. Механизм: паромагматический (взаимодействие магмы с водой), поток ненаправленный (во все стороны). Скорость более 100 м/с, текстуры сходны с осадочными (слоистость), находится в пределах первых десятков км от вулкана.

4) Грязекаменные потоки. Причины: грозы, таяние снега и льда во время извержения. Включают резюргентный и ювенильный материал. Длина до первых сотен км (обычно десятки км), высокая скорость. Формы: массивные и брекчиевидные породы.

5) Во всех складчатых областях – извергающаяся магма соприкасается с холодной средой (водой)=>возникает корка, которая быстро разрушается =>образование обломков, это нераскристаллизованное базальтовое стекло, характерный признак пиллоу-лав.

Термины по лекциям Советова:

Пирокластические породы – в результате эксплозии из кратеров вулканов. Вулканогенно-обломочные – эпикластические, эрозионные породы. Тефра – рыхлые продукты извержений. Ингимбрит – спекшийся туф, обр. в жерле вулканов из «ошмётков» лавы. Туфовый песчаник, сланец, глина – в составе есть вулканокластические частицы. Туф – в составе более 90% вулканокластики, туффит – 50-90%, туфовый песчаник – 10-50%, эпикластический песчаник с примесью туфового материала – менее 10%. Туфогенный песчаник – необходимо пояснение содержания пирокластики, %:

А) резюргентный материал (изверженный, но предшествующий данным породам)

Б) обломки вулк. построек

В) материал выветривания и разрушения вулк. п.

Г) материал породной рамы?

Ксенотуфовые породы – образованы за счёт материала предшествующих извержений и стенок вулканов. Существуют ряды от ксенотуфов к нормальным песчаникам с ксенотуфовой составляющей. По составу все породы делятся на липаритовые, трахитовые, андезитовые, базальтовые, дацитовые.

Глыбы – обломки ранее затвердевшей лавы, угловатые, вулканические брекчии – более 256 мм. Бомбы – 64-256 мм, крупные округлые обломки, в результате выброса из вулкана. Агломерат – порода, скопление бомб. Капли лавы – 2-64 мм. Лаппилиевый туф – порода, скопление капель лавы. Туфовый пепел – всё, что меньше 2 мм (0,25-2 мм – пепел к/з, меньше 0,25мм – пепел м/з).

Минералогия, номенклатура минерально-структурных типов и глоссарий кремневых пород.

Минералогия

Основными компонентами необломочных кремнистых осадков являются опал, халцедон и кварц, кварцин, кристобалит. Остальные присутствующие здесь минералы, обычно развитые в смежных осадочных породах, следует считать примесями.

Опал SiO₂× n H₂O, представляет собой преимущественно аморфный кремнезем с некоторым количеством воды. Он отличается низкой плотностью, около 2,1, и растворим в KOH. Он имеет низкий коэффицент преломления, изменяющийся от 1,38 до 1,46 в зависимости от содержания воды. Измерения Брамлетта али для опала кремнистых организмов значение показателя преломления 1,440±0,002, что соответствует содержанию воды около 9%. Опал встречается во многих кремнях и в некоторых из них является основным компонентом. Однако он обнаружен только в MZ и KZ кремнях, предполагается, что в более древних породах он превращен в халцедон и кварц. В результате превращения – химической дегидратации – возникают определенные явления усыхания, особенно сфероиды с концентрической слоистостью.

Халцедон – доминирующая составная часть большинства кремней – является природным микроволокнистым кремнеземом с кристаллической решеткой кварца. Он преимущественно волокнистый, обычно проявляет отрицательное удлинение, имеет показатели преломления 1,533 и 1,540, а двупреломления от 0,009 до 0,011, плотность от 2,55 до 2,63, отсутствует инверсия при 573° С, и теплоемкость отлична от теплоемкости кварца. Электронные микроснимки халцедонового или волокнистого кремнезема показывают, что материал имеет губчатую структуру, которая предположительно обусловлена наличием мелких сферических пустот, заполненных водой. Признаки волокнистой структуры и присутствия опала не обнаружены.

Кварц. В некоторых отложениях наряду с халцедоном и опалом, также встречается кварц, иногда он является доминирующим. Тарр считал, что микроволокнистый хацедон со временем превращается в кварц. Последовательный ряд таков: первичный гидрогель (опал) – халцедон – кварц. Также ученый показал, что размер зерна кварца в некоторых докембрийских кремнях тесно связан со степенью метаморфизма: чем выше степень метаморфизма, тем кремень более грубозернистый.

Компоненты, отличающиеся от перечисленных выше форм кремнезема, встречаются в кремнях редко. Некоторые менее распространенные «нечистые» кремни содержат кальцит, доломит и сидерит. Даже некоторые распространенные кремни содержат отдельные ромбы доломита. Некоторые кремни содержат крупные зерна обломочного кварца. Небольшое количество алюминия может замещать кремний; встречаются также обломки глинистых пород. В некоторых черных кремнях присутствует железо в виде пирита или магнетита; в красной яшме – в виде гематита.

Номенклатура

Кремневые породы по классификации Фролова В. Т. (1992) в минерально-структурном отношении подразделяются на два вида по генетическому типу: биоморфные и абиоморфные. В свою очередь биоморфные делятся на кремни с диатомовой, радиоляриевой, спикуловой структуры в зависимости от органических остатков. Абиоморфные породы разделяются на аморфные («сплошные» - бесструктурные; глобулярные), криптокристаллические и кристаллические, в зависимости от раскристаллизованности породы и наличия четко выраженных кристаллов.

Глоссарий

Гэзы (гёзы) – польский термин, синоним термина «опока», более распространенного в отечественной литературе.

Гейзерит – светлоокрашенная опаловая (кристобалит-опаловая) порода, близкая по происхождению к известняковому туфу. Является результатом выпадения кремнезема из горячих водных источников (гейзеров). Обладает натечным пористо-кавернозным строением, может образовывать сталактиты, сталагмиты, инкруастации. Синоним – кремнистый туф.

Джеспилит – полосчатая метаморфическая порода, состоящая из мелкозернистого кварца с волнистым погасанием и железорудных минералов. Характерны серые, красные, бурые и фиолетовые окраски полос. Синоним – железистые кварциты (докембрий).

Диатомит – рыхлая или сцементированная опаловая и кристобалит-опаловая порода, состоящая более чем на 50% из панцирей диатомей, обычно с примесью спикул кремневых губок, радиолярий, а также глинистого и алевритового материала. Характерна высокая пористость. Является хорошим адсорбентом (палеоген-четвертичка).

Диатомовые илы – рыхлые современные осадки темно-серого и черного цвета (из-за обилия неокисленного органического вещества). Накапливаются в морских и континентальных (озерных) обстановках. При уплотнении превращаются в диатомиты.

Кварцит – порода, состоящая из зерен кварца, может присутствовать кварц-халцедоновый цемент. Образуется при метаморфизме кварцевых песчаников или перекристаллизации кремниевых пород. Применяется как сырье в металлургии, строительстве (преимущественно докембрий).

Кварц-халцедонит – термин предложен Л. В. Пустоваловым для обозначения минерального состава фтанитов.

Кремни – плотные кремниевые образования, состоящие из смеси аморфного и кристаллического кремнезема. Окраска разнообразная, с преобладанием серых и темно-серых тонов. Образуют некрупные линзы, желваки и конкреции в породах кремниевого и иного, преимущественно карбонатного состава. Окрашенные, концентрические или с зональным строением разности могут использоваться в качестве поделочных камней.

Кремниевый сланец – осадочная плотная порода кварц-халцедонового состава, иногда с примесью глинистого вещества, с отчетливо выраженной сланцеватой текстурой, нередко полосчатая. Окраска различная, но обычно монотонная, чаще серых тонов. В них могут в расличных количествах встречаться скелеты радиолярий и спикулы кремниевых губок. Мощности от метров и десятков до первых сотен метров. Входит в группу яшмовидных п.

Новакулит – очень редкая разновидность кремниевых пород светло-серого и белого цвета, сложенных только очень мелкими (2-6 мкм) кристалликами кварца. Используется в качестве тонкого абразива.

Опока – легкая пористая порода кристобалит-опалового состава с примесью халцедона, глинистого вещества, иногда алевритовых частиц и органических остатков (скелетов радиолярий, спикул кремневых губок и панцирей диатомей). В отличие от большинства силицитов, излом у опок полураковистый или неровный. Окраски светлые, темно-серые, иногда черные (известны с мела).

Порцелланит – светлая опаловая и кристобалит-опаловая микропористая порода с примесью глинозема и карбоната. Имеет текстуру и структуру, близкие к неглазурованному фарфору. Образуется в корах выветривания, вероятно, за счет глубокого преобразования опок. Синоним – фарфоровая яшма.

Радиоляриты – в разной степени цементированные органогенные породы, минеральная часть которых (менее 50%) состоит из смеси различных минералов водных и безводных оксидов кремнезема. Среди примесей могут быть глинистое вещество, фосфаты, алевритовый и пирокластический материал.

Спонголиты (спонгиолиты) – органогенные кремниевые породы, сложенные преимущественно спикулами кремниевых губок с примесью скелетов радиолярий и раковин фораминифер (всего не менее 50%), а также смешанным опал-кристобалитовым или кварц-халцедоновым минеральным составом. Могут содержать примесь алевритовых частиц. Цвет светло-серый, зеленоватый (от глауконита). Известны в морских и озерных фациях с раннего карбона (расцвет – мел-палеоген). Синоним – спикулит.

Трепел – рыхлая или слабосцементированная порода, близкая к диатомиту, но с меньшим количеством и очень плохой сохранностью скелетных остатков организмов. Окрашена в различные цвета: от белого, серого, бурого до красного и черного. Синоним – инфузорная земля.

Флинт – кремниевые желваки, встречающиеся в толщах писчего мела на Британских островах. Может служить синомимом применяемого в отечественной литературе термина – кремень.

Фтанит – массивная толстоплитчатая порода кварц-халцедонового состава, разного цвета, с преобладанием серых тонов, иногда содержащая остатки скелетов радиолярий и спикул кремниевых губок. Р. Ж. Гаюи (1922 г.) указывал на черный цвет фтанитов, обусловленный обязательной примесью тонкорассеянного углистого вещества или графита.

Яшма – пестроокрашенная полосчатая или пятнистая порода, сложенная ультрамикроскопическими кристаллами кварца (1-10 мкм). По составу близка новакулитам, но отличается от них пестрой окраской из-за присутствия оксидов железа и марганца, разнозерностью и трещиноватостью. В яшмах могут присутствовать остатки скелетов радиолярий (радиоляриевые яшмы) и спикулы кремниевых губок. Характерна повсеместная временная и пространственная связь яшм с вулканическими породами.

42.Главные причины и пути «созревания» силицикластических (терригенных) осадков. Отражение «созревания» в номенклатуре и положении песчаников на диаграмме QmFLt по W. Dickinson (1988).

Геодинамическая классификация псаммитов (Диккинсон)

Условные: Qt - сумма всех зерен кварца, Qm - монокристалличный кварц, Qp - обломки кварцевых пород, F – сумма полевых шпатов (P – плагиолазы, К - КПШ), Lt - сумма обломков пород, L – нестабильные обломки пород, Lv - обломки вулканических пород, Ls – обломки осадочных пород.

Вот это из Петтиджона: образование матрикса происходит различными путями. Как отмечает Диккинсон, существуют протоматрикс, ортоматрикс, эпиматрикс и псевдоматрикс. Первый – это захваченная в поры обломочная глина, второй – перекристаллизованный материал, третий – продукт диагенетического изменения зерен песчаной размерности, а четвертый – образован в результате деформации и раздавливания мягких обломков глинистых пород. Хотя в породе возможен матрикс любого типа, однако в большинстве древних граувакк он представлен эпиматриксом, что связано с глубоким погружением пород и со слабым метаморфизмом или интенсивным диагенезом; все это вместе названо Кюненом грауваккизацией.)

(Внимание – далее по лекциям, рисунки смотреть выше!)

Более зрелый обломочный – это который имеет в составе ювенильный слабо изменённый материал. инистоговом и очень плохой сохранностью скелетных осткедоновым минеральным составомй и раковин фораминифер (всввввeee))

Состав обломочного материала из «провинции рециклированных орогенов»:

Подпровинция субдукционных орогеных комплексов – переотложенные пески (много зерен кремней – из обломков островной дуги и эрозионного орогена); источник вещества - зеленые сланцы, кремни, грауваки, офиолиты;

Подпровинция коллизионных орогенов - провинция более зрелых пород, формируются надвиговые пластины; источники материала – офиолитовый меланж, плутонические террейны, магматические дуги, вовлеченные в коллизию.

Состав обломочного материала из «провинции магматических дуг»:

Подпровинция несрезанных дуг – дает пески вдоль островных дуг и некоторых АКО (больше обломков вулканических пород, островных дуг и континентальных окраин, преддуговых бассейнов, склонов дуг, окраинных морей, задуговых бассейнов, бассейнов внутри вулк. поясов). Состав обломочного материала – пески, обогащенные Pl;

Подпровинция срезанных дуг – дуги глубоко эродированы – состав песчаников из средней части диаграммы QFL.

Итак (сам придумал, так что всё это «как бы так»), получается, что обломочный материал из провинции магматических дуг менее зрелый (обломки вулканические), а вот из рецикл. орогенов более зрелый, так как в образовании обломков участвуют ювенильные источники – смотри диаграмму Диккинсона (чуть выше).

Дата добавления: 2015-10-29